导读:本文包含了关节力矩优化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:冗余度空间机械臂,关节力矩优化,关节力矩均值和最小,粒子群算法
关节力矩优化论文文献综述
高欣,杜明涛,吴昊鑫,孙汉旭,贾庆轩[1]（2016）在《考虑在轨运动可靠性的空间机械臂关节力矩优化方法》一文中研究指出提出一种考虑在轨运动可靠性的冗余度空间机械臂关节力矩优化方法。首先将机械臂操作空间中点到点的转移任务从笛卡尔空间转换至关节空间,利用七次多项式插值法对各关节变量进行参数化处理,获得粒子群算法的优化控制参数;与传统路径规划方法不同,将机械臂各关节力矩的均值和最小作为粒子群算法优化求解的目标函数;依据该目标函数以及相应优化控制参数,利用粒子群算法对空间机械臂运行轨迹进行优化求解,得到机械臂关节力矩均值和最小的运行路径。仿真实验表明,相比传统路径规划方法及以关节力矩二范数为目标函数的关节力矩优化方法,在降低冗余度空间机械臂关节力矩均值方面,文中方法分别减小了33.57%和10.47%;在降低关节力矩最大值方面,分别减小了43.25%和6.19%。(本文来源于《宇航学报》期刊2016年07期）
杜明涛[2]（2016）在《冗余度空间机械臂关节力矩优化方法研究》一文中研究指出冗余度空间机械臂可以利用自身的冗余度在保证末端操作任务完成的同时优化系统的各项性能指标。为了使空间机械臂适应不同的操作任务并提高其任务执行的可靠性,往往需要对空间机械臂的关节力矩进行优化。对空间机械臂的关节力矩进行优化,一方面可以提高其工作过程的安全性和任务执行的可靠性,另一方面可以使机械臂在完成规定的操作任务的同时,降低其任务执行所需的能耗,以改变空间机械臂时刻面临燃料有限、补给困难的局面。因此,对冗余度空间机械臂关节力矩优化方法进行研究,具有重要的理论价值和现实意义,同时也具有广阔的应用前景。本文以冗余度空间机械臂为研究对象,开展了空间机械臂运行过程中关节力矩影响因素的梳理和灵敏度分析,空载工况时的刚体和考虑臂杆柔性条件下的空间机械臂关节力矩优化方法的研究,以及大负载工况下的空间机械臂关节力矩优化方法的研究。论文的主要研究工作如下:首先,对空间机械臂运行过程中关节力矩影响因素进行梳理和灵敏度分析。通过系统地梳理和分析,将空间机械臂运行过程中关节力矩的影响因素主要分为运动参数、自身柔性及末端工况叁类,并对梳理出的叁类主要影响因素进行分析。然后以一单杆柔性机械臂为例对关节力矩的部分典型影响因素进行灵敏度分析。其次,研究了低载工况下的空间机械臂关节力矩优化方法。提出了一种基于遗传算法的关节力矩优化算法,利用七次多项式插值对空间机械臂的关节变量进行参数化处理,得到遗传算法的优化控制参数,并以空间机械臂各关节力矩的均值和最小为优化目标函数;依据该目标函数以及相应优化控制参数,利用遗传算法对空间机械臂的运行轨迹进行优化求解,得到机械臂关节力矩均值和最小的运行路径。仿真实验表明:相比传统的梯形速度规划方法及以关节力矩二范数为目标函数的关节力矩优化方法,本方法在降低关节力矩均值方面均有一定程度提升。再次,研究了考虑臂杆柔性时的空间机械臂关节力矩优化方法。提出了一种考虑抑振的空间柔性机械臂关节力矩优化算法,采用假设模态法近似描述柔性连杆的弯曲变形,利用拉格朗日法推导出空间柔性机械臂系统的动力学模型。在分解柔性机械臂动力学方程的基础上,通过引入拉格朗日乘子实现在抑制机械臂末端振动的同时优化关节力矩,并通过仿真实验验证了算法的可行性和有效性。最后,研究了大负载工况下的空间机械臂关节力矩优化方法。提出了一种基于粒子群算法的空间机械臂多目标优化算法,以空间机械臂关节力矩均值和、最大关节驱动力矩以及最大关节角速度最小作为多目标粒子群算法求解的优化目标,并利用多目标粒子群算法对空间机械臂的运行轨迹进行优化求解。与以关节力矩均值和最小的单目标优化算法相比,通过仿真实验验证了算法的有效性。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2016-03-15）
辛鹏飞,荣吉利,杨永泰[3]（2015）在《空间柔性机械臂关节力矩优化设计方法》一文中研究指出随着空间站在轨服务、深空探测等空间领域的迅速发展,对于机械臂技术能力、性能的要求也越来越复杂化和多样化。以大型空间柔性机械臂动力学与控制进行研究,建立全面考虑关节柔性和臂杆柔性的动力学模型,提出理想的运动规划方案,结合粒子群优化算法,实现理想的运动跟踪、最少的能量消耗,为空间机械臂的实际应用提供新的技术支撑。对于柔性机械臂细长柔性臂杆基于绝对节点坐标法进行离散,对于柔性关节采用自然坐标方法进行建模,得到的柔性机械臂系统动力学方程为指标-3的微分代数方程组,采用广义a法对其进行高(本文来源于《第九届全国多体系统动力学暨第四届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集》期刊2015-10-16）
王从庆,吴鹏飞,周鑫[4]（2012）在《基于最小关节力矩优化的自由浮动空间刚柔耦合机械臂混沌动力学建模与控制》一文中研究指出采用拉格朗日法、假设模态法和系统动量守恒原理,推导了一种平面内叁连杆的自由浮动刚柔耦合冗余度空间机械臂的动力学模型.基于最小关节驱动力矩优化,建立了自由浮动刚柔耦合冗余度空间机械臂的混沌运动状态方程,采用混沌数值方法分析机械臂运动中的混沌现象,分别在工作空间、关节空间和模态空间,设计鲁棒Proportional-Derivtive(PD)补偿控制、延迟反馈控制和模态力最优控制,实现了轨迹跟踪、混沌运动抑制和振动控制.通过数值仿真验证了建模与控制方法的有效性.(本文来源于《物理学报》期刊2012年23期）
孟庆鑫,贾鹏,弓海霞[5]（2010）在《软指灵巧手关节力矩优化设计研究》一文中研究指出通过将软指接触的摩擦约束线性化,推导出满足平衡约束和接触力约束、以关节力矩矢量为变量的线性约束不等式限定条件,构建了各关节力矩平方和最小的二次目标函数,从而将关节力空间中力矩的优化变为线性约束条件下的二次规划问题,以得到最优的关节力矩矢量。采用线性化的软指接触模型,减小了软指接触力约束的计算量。线性约束下的二次优化可直接化为单纯形法可快速解决的线性优化问题,提高了实时性。最后以软指接触情况下的两指灵巧手抓取平面椭圆物体为例进行了关节力矩的优化,证明了算法的有效性和实时性。(本文来源于《中国机械工程》期刊2010年23期）
王罗罗,孙奎,谢宗武[6]（2009）在《新型关节力矩传感器的优化设计》一文中研究指出介绍了一种用于机器人关节上的新型力矩传感器,分析了力矩传感器的工作原理.选定了设计变量、状态变量和优化目标,利用ANSYS软件完成了传感器的结构优化设计,得到了合理的优化结果,优化后的传感器重量减轻了16%.分析了有关结构尺寸对传感器承载时XY剪切总应变和Von-Mises等效应力的影响,最后对力矩传感器进行了标定试验,结果表明它的性能指标满足设计要求.(本文来源于《机械与电子》期刊2009年06期）
洪磊,贾庆轩,孙汉旭,陈钢[7]（2009）在《叁分支机器人优化关节力矩的轨迹规划》一文中研究指出基于旋量理论,采用分离影响系数法建立叁分支机器人运动学和动力学方程,运用最小范数广义力计算策略优化协调操作臂载荷分配。在此基础上,结合搬运物体的协调操作实例,通过比较最小关节范数法和最小关节力矩法两种规划的优缺点,提出了改进的叁分支机器人优化关节力矩轨迹规划方法。仿真结果给出了不同方法条件下,轨迹长度变化对关节角度及力矩大小的不同影响,并验证了改进方法的有效性。(本文来源于《机械设计与研究》期刊2009年02期）
张威,柳洪义,郭大忠[8]（2008）在《冗余度机器人最小关节力矩的优化》一文中研究指出在加速度水平上冗余度机器人的冗余特性可以实现力矩合理分配的动力学优化,由于受奇异位形的影响关节速度会出现突变,从而引起不稳定。文章提出了在速度水平上利用冗余特性进行动力学优化,同时也综合了运动学上的性能优化的算法,最后经过仿真验证了该算法的可行性。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2008年06期）
边宇枢,高志慧,贠超[9]（2005）在《利用二次优化实现柔性冗余度机器人关节力矩最小化研究》一文中研究指出对基于振动抑制的柔性冗余度机器人关节力矩的最小化进行了研究。通过分析影响柔性机器人弹性动力响应的因素,得出了在结构参数不变的情况下可以通过适当调整关节运动参数来提高机器人动态性能的结论。在此基础上,通过对柔性冗余度机器人的关节运动进行研究,提出了通过自运动的适当选取从而抑制机器人柔性振动的方法。通过对满足抑振要求的自运动的选取进行分析,指出柔性冗余度机器人在实现振动抑制的基础上还具有二次优化的能力,并且利用这种二次优化的能力得出了基于振动抑制的最小化关节力矩的方法。数值仿真验证了该方法的有效性。(本文来源于《航空学报》期刊2005年01期）
张秋豪,孙汉旭[10]（2004）在《叁分支机器人协调操作及关节力矩优化》一文中研究指出针对叁分支机器人协调运动 ,采用分离影响系数法分离各个分支的雅可比矩阵和惯性矩阵 ,再重新组合成整个系统的雅可比矩阵和惯性矩阵 ,建立叁分支机器人运动学和动力学方程 .应用乘子罚函数方法 ,对叁分支机器人基于最小关节驱动力矩优化设计 ,避免矩阵的奇异值分解 ,提高计算的稳定性 ,应用迭代方法 ,简化了问题的求解(本文来源于《机器人》期刊2004年06期）
关节力矩优化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
冗余度空间机械臂可以利用自身的冗余度在保证末端操作任务完成的同时优化系统的各项性能指标。为了使空间机械臂适应不同的操作任务并提高其任务执行的可靠性,往往需要对空间机械臂的关节力矩进行优化。对空间机械臂的关节力矩进行优化,一方面可以提高其工作过程的安全性和任务执行的可靠性,另一方面可以使机械臂在完成规定的操作任务的同时,降低其任务执行所需的能耗,以改变空间机械臂时刻面临燃料有限、补给困难的局面。因此,对冗余度空间机械臂关节力矩优化方法进行研究,具有重要的理论价值和现实意义,同时也具有广阔的应用前景。本文以冗余度空间机械臂为研究对象,开展了空间机械臂运行过程中关节力矩影响因素的梳理和灵敏度分析,空载工况时的刚体和考虑臂杆柔性条件下的空间机械臂关节力矩优化方法的研究,以及大负载工况下的空间机械臂关节力矩优化方法的研究。论文的主要研究工作如下:首先,对空间机械臂运行过程中关节力矩影响因素进行梳理和灵敏度分析。通过系统地梳理和分析,将空间机械臂运行过程中关节力矩的影响因素主要分为运动参数、自身柔性及末端工况叁类,并对梳理出的叁类主要影响因素进行分析。然后以一单杆柔性机械臂为例对关节力矩的部分典型影响因素进行灵敏度分析。其次,研究了低载工况下的空间机械臂关节力矩优化方法。提出了一种基于遗传算法的关节力矩优化算法,利用七次多项式插值对空间机械臂的关节变量进行参数化处理,得到遗传算法的优化控制参数,并以空间机械臂各关节力矩的均值和最小为优化目标函数;依据该目标函数以及相应优化控制参数,利用遗传算法对空间机械臂的运行轨迹进行优化求解,得到机械臂关节力矩均值和最小的运行路径。仿真实验表明:相比传统的梯形速度规划方法及以关节力矩二范数为目标函数的关节力矩优化方法,本方法在降低关节力矩均值方面均有一定程度提升。再次,研究了考虑臂杆柔性时的空间机械臂关节力矩优化方法。提出了一种考虑抑振的空间柔性机械臂关节力矩优化算法,采用假设模态法近似描述柔性连杆的弯曲变形,利用拉格朗日法推导出空间柔性机械臂系统的动力学模型。在分解柔性机械臂动力学方程的基础上,通过引入拉格朗日乘子实现在抑制机械臂末端振动的同时优化关节力矩,并通过仿真实验验证了算法的可行性和有效性。最后,研究了大负载工况下的空间机械臂关节力矩优化方法。提出了一种基于粒子群算法的空间机械臂多目标优化算法,以空间机械臂关节力矩均值和、最大关节驱动力矩以及最大关节角速度最小作为多目标粒子群算法求解的优化目标,并利用多目标粒子群算法对空间机械臂的运行轨迹进行优化求解。与以关节力矩均值和最小的单目标优化算法相比,通过仿真实验验证了算法的有效性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
关节力矩优化论文参考文献
[1].高欣,杜明涛,吴昊鑫,孙汉旭,贾庆轩.考虑在轨运动可靠性的空间机械臂关节力矩优化方法[J].宇航学报.2016
[2].杜明涛.冗余度空间机械臂关节力矩优化方法研究[D].北京邮电大学.2016
[3].辛鹏飞,荣吉利,杨永泰.空间柔性机械臂关节力矩优化设计方法[C].第九届全国多体系统动力学暨第四届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集.2015
[4].王从庆,吴鹏飞,周鑫.基于最小关节力矩优化的自由浮动空间刚柔耦合机械臂混沌动力学建模与控制[J].物理学报.2012
[5].孟庆鑫,贾鹏,弓海霞.软指灵巧手关节力矩优化设计研究[J].中国机械工程.2010
[6].王罗罗,孙奎,谢宗武.新型关节力矩传感器的优化设计[J].机械与电子.2009
[7].洪磊,贾庆轩,孙汉旭,陈钢.叁分支机器人优化关节力矩的轨迹规划[J].机械设计与研究.2009
[8].张威,柳洪义,郭大忠.冗余度机器人最小关节力矩的优化[J].组合机床与自动化加工技术.2008
[9].边宇枢,高志慧,贠超.利用二次优化实现柔性冗余度机器人关节力矩最小化研究[J].航空学报.2005
[10].张秋豪,孙汉旭.叁分支机器人协调操作及关节力矩优化[J].机器人.2004